Буферные емкости для отопления: Зачем нужна буферная ёмкость для системы отопления дома

Содержание

Какие существуют буферные емкости — Блог Romstal

Буферная емкость, или тепловой аккумулятор, это бак, который позволяет создавать запас тепловой энергии для ее последующего использования. Это оптимальное решение для систем отопления, которое позволяет аккумулировать возможные излишки тепловой энергии

Зачем нужна буферная емкость?

К сожалению, в Украине мало еще кто применяет буферные емкости в своих системах отопления. Потому что это траты, да и необходимо для установки системы отопления с применением буферной емкости помещение не менее 5 кв.м. Однако, европейский опыт использования буферных емкостей доказал их экономическую выгоду. Кроме того, буферная емкость это в первую очередь безопасности, ведь она снижает риск перегрева теплоносителя.

Существует несколько типов буферных емкостей:

  • Баки-аккумуляторы– это теплоаккумулирующая емкость для накопления и сохранения теплоносителя в системах отопления жилых и небольших производственных площадей.
  • Буферные емкости «бак в баке» — выполняют ту же функцию что и обычные баки-аккумуляторы, но при этом за счет встроенного бака ГВС позволяют обеспечивать нужды в горячей воде.
  • Баки с встроенными змеевиками или бивалентная буферная емкость – служит для работы с источниками использующими другой тип теплоносителя, например тепловые насосы, солнечные коллектора.
  • Большинство типов буферных емкостей имеют возможность установки в них ТЭНа.
    Буферный накопитель необходимо подбирать в зависимости от системы отопления.
    Расчет и подбор буферной емкости достаточно время-затратный процесс. В большинстве случаев емкости подбирают исходя из мощности котла, или котлов, которые будут на нее работать. Например, при мощности котла в 25 кВт, минимально рекомендуемая буферная емкость будет -500 л, оптимально – 1000 л

    Буферная емкость для твердотопливного котла

    Все твердотопливные котлы, независимо от их типа и способа сжигания топлива, имеют следующие общие свойства:

  • Работают только в узком высокотемпературном графике (90/750 С или 80/600 С).
  • Могут менять мощность в диапазоне 100…50% путем уменьшения количества поступающего воздуха для горения. Причем с уменьшением мощности резко падает КПД за счет увеличения доли СО.
  • Котел не может быть остановлен, пока в нем не догорит все топливо.
  • Котел подбирается с запасом мощности около 15% на самую холодную пятидневку.
  • Современные системы отопления, в зависимости от наружной температуры и климата внутри помещений, изменяют расход и температуру в отопительных приборах. Таким образом, при установке твердотопливного котла в систему отопления получается дилемма: котел экономичней всего работает в высокотемпературном режиме, а система отопления в низкотемпературном. Буферная ёмкость разрешает эту дилемму. Она позволяет твердотопливному котлу сжечь топливо с максимальным КПД, и положить его в буферную емкость. А система отопления отбирает накопленное тепло четко рассчитанными порциями по своей необходимости.Также замечено, что системы с твердотопливными котлами, которые не имеют буферной емкости, имеют расход топлива в 2-2,5 раза больше по сравнению с системами, имеющими буферную емкость. Это объясняется тем, что большую часть времени в отопительный сезон стоит относительно теплая погода, а значит котел все время работает с дефицитом воздуха для горения, и большая половина топлива буквально улетает в трубу в виде СО (недогар). Кроме экономии топлива — уменьшается количество загрузок топлива в течении суток.

    Подбор буферной емкости

    Наши специалисты с радостью осуществляют подбор буферной емкости под Ваши потребности. Ведь устройство достаточно не простое, и очень важно правильно подобрать его, чтобы не было проблем при установке. Монтаж буферной емкости должны осуществлять только профессионалы, поскольку при подключении важно учесть множество деталей. Важно, чтобы у Вас было отдельное помещение или специальное место для монтажа необходимого объёма буферной емкости. Более детальную информацию Вы можете уточнить у менеджера.

    схема подключения и принцип работы

    Многие владельцы загородной недвижимости сталкиваются с проблемой экономии ресурсов при отоплении жилья в зимний период. Выходом из сложившейся ситуации станет буферная емкость для твердотопливного котла. Подобное устройство поможет эффективно распределить тепло по всему дому, а также минимизировать затраты на обслуживание отопительной системы.

    Обратите внимание! Котлы, работающие на твёрдом топливе в автоматичном режиме, позволяют нагревать воду до 90 градусов, дизельные или газовые установки – до 70 градусов.

    Зачем нужна

    Буферная ёмкость, её ещё называют теплоаккумулятором, используется в отопительной системе для накапливания и сохранения тепла. По внешнему виду это устройство напоминает цилиндрический резервуар, имеет утеплённые стенки, что позволяет долгое время сохранять температуру теплоносителя. В качестве теплоизоляции используется термостойкий поролон.

    По мнению экспертов, теплоаккумулятор считается одним из основных приборов в отопительной системе. С его помощью происходит распределение тепла по всем помещениям загородного дома или любого другого здания. Основной задачей буферной ёмкости считается аккумулирование тепла, которое может поступать от разных устройств, будь то электрический или твёрдотопливный котёл.

    Устройство теплоаккумулятора

    Основным элементом ёмкости считается теплоаккумулирующее вещество, отвечающее за сохранение и дальнейшее распределение тепла. Рассматриваемые изделия могут работать:

    • На пару;
    • С использованием жидкости;
    • С дополнительными нагревательными приборами.

    Также они могут быть:

    • Термохимическими;
    • Твёрдотельными.

    В большинстве систем отопления, в том числе тёплых полах, применяют антифриз, хотя для нагрева лучше всего использовать воду. Каждый из баков буферной ёмкости имеет выходы для входа в котёл и трубы отопления. Вверху ёмкости установлен специальный клапан, защищающий устройство от избыточного давления. Его основным предназначением считается вывод накопившегося воздуха.

    Внизу резервуара устанавливается сливной кран для спускания жидкости в случае необходимости. В резервуаре есть гнёзда для крепления датчиков, указывающих на давление и температуру жидкости.

    Принцип работы

    Работа рассматриваемого устройства основана на повышении вместимости теплоносителя (воды или незамерзающей жидкости — антифриза). После закрепления бачка появляется дополнительный объём для жидкости, в результате чего повышаются показатели инертности конструкции.

    Обратите внимание! При нагревании буферного бачка любым из отопительных приборов в ёмкости накапливается теплоноситель определённой температуры. Распределение тепла по зданию происходит по мере остывания жидкости, причём тепловая энергия может передаваться даже во время прекращения процессов горения в отопительных приборах.

    Теплоаккумулятор, подключенный к твердотопливному котлу

    Рассмотрим принцип действия теплоаккумулятора на примере твёрдотопливного котла. В данном случае между этими двумя приборами устанавливается насос, который служит для равномерного распределения тепла во всех комнатах здания. Холодная вода перемещается из нижней части бака в котёл, где происходит её прогрев.

    После нагрева теплоноситель попадает в верхнюю накопительную часть резервуара. При работе насоса, который закрепляют в обратном трубопроводе, холодная вода из системы небольшими порциями поступает в нижнюю часть ёмкости, вытесняя горячую жидкость, которая направляется в систему отопления.

    После отключения котла происходит беспрерывная подача тепла. Заметим, что этот процесс идет до тех пор, пока холодный теплоноситель не вытеснит полностью горячую воду из бака. Продолжительность работы буферной ёмкости после остановки отопительного прибора (котла) будет зависеть от таких факторов как объём бачка, температуры воздуха за окном дома, а также количества источников нагревания.

    Принцип функционирования буферной емкости

    Основными преимуществами буферной ёмкости является:

    • Равномерная подача тепла по системе. Большинство котлов неравномерно обогревают помещение, и это связано с интенсивностью горения или возможным затуханием паллетов, газа, дров. Использование буферной ёмкости позволит избежать подобного явления. Во время интенсивного горения в резервуаре накапливается лишнее тепло, которое будет подано в систему после затухания котла;
    • Независимость от графика работы отопительных приборов. Дело в том, что в твёрдотопливные котлы нужно постоянно подбрасывать дрова или другие виды топлива, делать это ночью неудобно. Использование буферной ёмкости позволит подавать теплоноситель в ночное время суток за счёт накопленных ресурсов. В данном случае увеличивается интервал между растопками котла. При использовании электрических отопительных приборов и наличии двух тарифного счётчика можно запрограммировать работу котла на ночное время суток;
    • Защита от возможного перегрева;
    • Экономия топлива (до 30% по сравнению со стандартной отопительной системой).

    Схема подключения

    Обратите внимание! Основным правилом установки аккумулирующей ёмкости считается подсоединение бака параллельно к котлу. Рассмотренный способ считается одним из самых эффективных.

    При подключении буферной ёмкости в системе отопления должны предусматриваться следующие приборы:

    • Твердотопливный котёл или любой другой прибор для обогрева;
    • Буферный бак;
    • Насос, установленный между отопительным прибором и аккумулирующей ёмкостью;
    • Первый теплообменник, из которого подаётся горячая вода;
    • Второй теплообменник служит для подключения к дополнительным источникам тепловой энергии
    Схема подключения буферной емкости для твердотопливного котла

    Во время подключения верхний патрубок резервуара соединяют с выходом котла, второй выход должен соединяться с центральной магистралью системы отопления. Теперь один из нижних патрубков соединяют до входа к котлу, устанавливают циркуляционный насос между трубопроводом и отопительным прибором.

    При помощи такого механизма жидкость будет попадать от котла в резервуар. Следующий патрубок выводят к обратной трубе. Здесь также нужно установить циркуляционный насос, который будет подавать горячий теплоноситель в систему.

    Буферные баки для систем отопления : Буферный бак Nibe BUZ-1000/200.91

    Буферная емкость

    Применение

    При отоплении твердым топливом главной проблемой является неравномерность температурного режима нагрева дома. Обычно мы начинаем топить котел, когда температура в доме опустилась ниже комфортной. Примерно через час топки температура достигает оптимального значения. Еще через некоторое время температура еще повышается и становится уже некомфортно высокой.

    В газовых или дизельных котлах, где легко дозировать подачу топлива, процесс горения легко управляем. В твердотопливных котлах, где закладка – это полная топка, процессом горения управлять куда сложнее. Это касается и обычных котлов типа Warmos TT. В них поддувало оснащено заслонкой с термомеханическим приводом (регулятором тяги), и это – все управление. Теплоноситель получает тепло быстрее, чем успевает его отдать и, чтобы вода в системе не закипела, избытки тепла сбрасываются котлом «в трубу».

    Для экономии времени на обслуживание системы отопления на твердом топливе следует максимально автоматизировать управление тепловым режимом дома. При этом отопление должно быть равномерным, без перегрева во время топки и недогрева между топками. Решить эту задачу поможет применение буферной емкости.

    После установления буферной емкости с дровяным котлом Вы получите 20-ти процентную экономию дров.

    Принцип действия

    Принцип действия буферной емкости заключается в том, что в процессе работы котла часть его энергии направляется на нагревание дополнительного объема теплоносителя, находящегося в большой по объему емкости.

    Буферная емкость

    имеет хорошую теплоизоляцию с очень малыми теплопотерями. После того, как котел прекратит работать, и помещение начнет охлаждаться, датчик температуры воздуха (или температуры воды в системе отопления) включает циркуляционный насос, который подает горячую воду из бака-аккумулятора в систему отопления. Температура воздуха (воды) повышается до установленного значения, и датчик выключает насос. Температура воды в баке немного уменьшается, но из-за хорошей теплоизоляции продолжает оставаться достаточно высокой. Циклы включения и выключения насоса продолжаются до тех пор, пока температура воды в баке будет оставаться выше, чем в системе отопления. В зависимости от объема буферной емкости, теплопотерь помещения, температуры наружного воздуха и заданной температуры воздуха в доме, такое устройство может обеспечить комфортное тепло в доме от нескольких часов до 1,5 – 2-х суток при неработающем котле.

    Преимущества системы

    • При применении буферной емкости коэффициент полезного действия твердотопливных котлов увеличивается до 83-88%, что приводит к экономии от 18 до 30 % преобразованной тепловой энергии за счет уменьшения пиков горения.
    • Уменьшается количество загрузок твердого топлива.
    • Появляется возможность приготавливать горячую воду в большом объеме.
    • Уменьшается образование дегтя и кислот в камере сгорания, что значительно увеличивает срок службы котла и дымохода.
    • Происходит экономия расхода топлива (на 30%) – при этом котел работает в режиме оптимальной эффективности на максимальной мощности до полного сгорания топлива.
    • Срок службы стального котла WARMOS-TT в обвязке с теплонакопителем NIBE в системе отопления увеличится до 20-25 лет.
    • Для исключения закипания твердотопливного котла можно автоматизировать отопительные системы радиаторного и наполньго отопления при помощи термостатических клапанов с термоголовками, комнатных термостатов, недельных программаторов и погодозависимой автоматики.

    Область применения

    Солнечная энергия поступает только тогда, когда светит солнце, тепло от сжигания дров или брикетов доступное лишь тогда, когда горит огонь. Поступление тепловой энергии от теплового насоса или электрического нагревателя может быть экономически выгодным только в те периоды суток, когда действует сниженный тариф на коммунальные услуги. Еще больше осложняет ситуацию то, что температура воды, которую обеспечивают такие источники тепловой энергии, может значительно отличаться.

    01Для эффективною водоснабжения при наличии большой потребности в горячей воде — два и более санузлов в коттедже.

    02При использовании твёрдого топлива. При горении твёрдого топлива в короткое время высвобождается огромное количество энергии «улетающее в трубу», но это «лишнее» тепло направляется в аккумулятор, а затем используется на нужды отопления и производства горячей бытовой воды.

    03При использовании ночного тарифа на электричество. Ночью буферная емкость, используя дешёвый ночной тариф электричества, а днем «отдаёт» накопленное тепло на нужды отопления и производства бытовой горячей воды.

    04При не постоянной подаче тепловой энергии как это в случае с солнечной батареей или при перепадах в потреблении тепла зданием, как например днем или ночью используется тепловой аккумулятор, чтобы выровнять суммарные энергозатраты. То есть аккумулятор запасает тепло днем ли в тот период когда его в избытке и отдает ночью или когда оно нужно.

    05Очень эффективно применять тепловые аккумуляторы в комбинации с тепловым насосом или солнечной батареей. Что позволяет выровнять пики мощности в дневное и ночное время суток, а так же при резком похолодании на несколько дней.

    06Использование более трех источников энергии для отопления или ГВС.

     

    Установку буферной емкости рекомендуется планировать уже на стадии проектирования дома. В противоположном случае желания его смонтировать может не совпасть с техническими возможностями из-за нехватки места.

    Правила подбора буферных емкостей

    Объем теплового аккумулятора зависит в первую очередь от мощности котла. Буферная емкость рекомендуется выбирать так, чтобы время горения 2-3,5 ч (время горения одной полной загрузки дров) было бы достаточно для нагрева теплоносителя в выбранном тепловом аккумуляторе ориентировачно на 40°C. При этом достигается наилучший КПД котла и оптимальное количество загрузок топлива в сутки (1-2 загрузки дров в сутки в морозную погоду). В таблице представлено время зарядки от котлов разной мощности (значения-ориентиры). В диапазоне желтого цвета — рекомендуемые время горения и объем буферной емкости.

    Виды буферных емкостей

    Выбор буферной емкости для твердотопливного котла

    Буферная емкость или теплоаккумулятор (ТА) является накапливающим и сохраняющим тепло элементом, позволяющим использовать приобретенную теплоэнергию. Простые примеры — термос или каменная печь — сохраняют на протяжении долгого времени тепло и затем его отдают.

    Вне зависимости от работы котла, буферная емкость может передавать энергию отопительным приборам без каких либо потерь и перебоев, тем самым повышая уровень эффективности работы отопительных элементов. Благодаря теплоаккумулятору понижается расход потребляемой энергии для отопления помещения и повышается время использования теплового оборудования.